H FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA

¿Cómo se define el suelo en el sentido general de la ingeniería civil?. Un conjunto de partículas sólidas minerales resultantes de la erosión hídrica constante. Un agregado no cementado de granos minerales y materia orgánica con líquidos y gases. Una masa sólida compacta formada por la consolidación de sedimentos de origen aluvial. Un material de construcción compuesto exclusivamente por silicatos de aluminio y cuarzo.

¿Qué publicación técnica se considera el punto de origen de la mecánica de suelos moderna?. El manual de normas de la ASTM publicado originalmente en el año de 1998. La investigación sobre los límites de Atterberg de los suelos de Casagrande en 1932. El libro titulado *Erdbaumechanik* publicado por Karl Terzaghi en el año de 1925. El sistema de clasificación de la Oficina de Caminos Públicos desarrollado en 1929.

¿Cuál es el objeto de estudio principal de la mecánica de suelos como rama de la ciencia?. El diseño y construcción de cimentaciones estructurales en áreas de alta sismicidad. La clasificación sistemática de los depósitos de suelo según su origen geológico local. Las propiedades físicas y el comportamiento de masas de suelos sometidas a fuerzas. La aplicación de principios geofísicos para la extracción de materiales de construcción.

¿Qué define a un suelo como "residual" según su proceso de formación geológica?. Aquel que es transportado por procesos físicos y depositado en lugares muy lejanos. Aquel que permanece donde se forma y cubre la superficie rocosa de la que deriva. Aquel compuesto por materia orgánica descompuesta en áreas de baja altura relativa. Aquel que resulta de la acción glaciar y se deposita tras el derretimiento del hielo.

¿Cómo se denominan específicamente los suelos transportados y depositados por el viento?. Depósitos aluviales o fluviales. Depósitos de origen glacial. Depósitos de tipo eólico. Depósitos de tipo coluvial.

¿Qué característica distintiva poseen las turbas en comparación con otros tipos de suelo?. Tienen una baja compresibilidad y un contenido de agua natural inferior al 50%. Se derivan de la descomposición de materiales orgánicos en áreas de poca altura. Están compuestas exclusivamente por granos finos de cuarzo y minerales micáceos. Se forman únicamente por la fractura mecánica de rocas en climas extremadamente secos.

¿Cuál es el rango típico del contenido natural de agua en los denominados suelos orgánicos?. Entre un 5% y un 15% debido a la alta densidad de los sólidos minerales presentes. Entre un 50% y un 100% dependiendo de la profundidad del nivel freático local. Entre un 200% y un 300% siendo además suelos que son altamente compresibles. Entre un 10% y un 25% según las pruebas de laboratorio de consolidación primaria.

¿Cuál es el mineral predominante en la composición de las partículas de arena?. Principalmente silicatos complejos de aluminio en forma de pequeñas escamas. Principalmente fragmentos de rocas con presencia de moscovita y hornablenda. Principalmente cuarzo y feldespatos, aunque pueden estar presentes otros granos. Principalmente minerales micáceos microscópicos con alta capacidad de absorción.

¿Qué son los limos desde una perspectiva morfológica y mineralógica?. Fragmentos de roca con partículas de cuarzo que superan los 2 mm de diámetro total. Fracciones microscópicas de suelo con granos finos de cuarzo y partículas en escamas. Agregados de materia orgánica descompuesta con una estructura interna tipo panal. Cristales de calcita y dolomita resultantes del intemperismo químico de las calizas.

Según el sistema de la AASHTO, ¿cuál es el límite de tamaño para clasificar una partícula como arcilla?. Partículas con un diámetro inferior a 0.075 mm (que pasan la malla No. 200). Partículas con un diámetro inferior a 0.005 mm según el criterio de plasticidad. Partículas con un diámetro inferior a 0.002 mm de acuerdo con la Tabla 1.1. Partículas con un diámetro entre 0.075 mm y 2 mm dependiendo de su origen.

¿Qué propiedad define a las arcillas más allá de su tamaño según la definición de Grim (1953)?. Su capacidad de drenar agua rápidamente bajo condiciones de carga estructural. El desarrollo de plasticidad cuando se mezclan con una cantidad limitada de agua. La ausencia total de minerales arcillosos en su estructura cristalina interna. Su resistencia al corte superior a 2.5 kN/m² en estado de saturación completa.

¿Cuáles son las dos unidades básicas que componen los complejos minerales arcillosos?. El prisma de cuarzo y la lámina de brucita con iones de potasio intercambiables. El tetraedro de sílice y el octaedro de alúmina (también llamado de gibbsita). El cubo de cloruro de sodio y el hexágono de aluminio con átomos de magnesio. El disco de moscovita y el filamento de biotita con enlaces de tipo covalente.

¿Qué ocurre en una lámina octaédrica cuando el magnesio reemplaza a los átomos de aluminio?. La lámina se denomina entonces lámina de brucita debido a la sustitución química. La lámina se transforma en una estructura de caolinita de alta expansión lateral. La lámina pierde su carga negativa y se vuelve una estructura eléctricamente neutra. La lámina aumenta su espesor de 7.2 Å a 10 Å para compensar el tamaño del ion.

¿Cuál es el tipo de enlace que mantiene unidas las capas repetidas de la caolinita?. Enlaces iónicos fuertes mediante la presencia de cationes de potasio hidratados. Enlaces hidrogénicos que mantienen unidas las láminas elementales de sílice-gibbsita. Enlaces covalentes que impiden la entrada de moléculas de agua entre las láminas. Enlaces de Van der Waals que permiten una separación basal variable de 9.6 Å.

¿Qué define al fenómeno conocido como "sustitución isomorfa" en los minerales arcillosos?. El reemplazo de una lámina de sílice por una de gibbsita sin alterar el espesor. La sustitución de un elemento por otro sin cambio en la forma cristalina del mineral. La absorción de agua dipolar en la superficie de la partícula mediante dipolos. El cambio de la superficie específica de la arcilla debido al proceso de secado.

¿Qué mineral arcilloso es denominado a veces como "mica arcillosa"?. La caolinita. La monmorilonita. La ilita. La haloisita.

¿Cuál es la razón principal por la que la monmorilonita atrae una gran cantidad de agua?. Por la presencia de enlaces hidrogénicos extremadamente fuertes entre sus capas. Por la ausencia de iones de potasio y su estructura de lámina de gibbsita intercalada. Por su baja superficie específica que permite el flujo libre de líquidos internos. Por el reemplazo de átomos de silicio por oxígeno en la base de los tetraedros.

¿Qué es la "superficie específica" de una partícula de suelo?. El volumen total de los vacíos dividido por el peso seco de la muestra de suelo. El área superficial de las partículas de suelo por unidad de masa del material. El diámetro promedio de los granos que conforman una fracción de suelo fino. La capacidad de intercambio catatónico medida en la capa doble de la arcilla.

¿Qué carga neta suelen llevar las partículas de arcilla sobre su superficie?. Una carga neta positiva debido a la ruptura de enlaces en sus bordes laterales. Una carga neta negativa resultante de la sustitución isomorfa y ruptura estructural. Una carga neutra que se mantiene estable independientemente de la humedad. Una carga variable que depende únicamente de la concentración de aniones libres.

¿Cómo se define el "agua adsorbida" en el contexto de las partículas de arcilla?. El agua que fluye libremente entre los poros del suelo por la acción de gravedad. La capa interior del agua de capa doble que se mantiene unida muy fuertemente. El vapor de agua que ocupa los espacios vacíos gaseosos en un suelo seco. El agua que se añade a la arcilla para realizar el análisis hidrométrico de finos.

¿Qué es un dipolo en el contexto de las moléculas de agua?. Una molécula con carga neutra distribuida uniformemente en toda su superficie. Una molécula con carga positiva en un extremo y carga negativa en el otro. Un ion de magnesio que ha perdido dos electrones en su órbita más externa. Un enlace químico que une un átomo de silicio con cuatro átomos de oxígeno.

¿Cuál es el valor estimado de la densidad de sólidos ($G_s$) para la arena formada por cuarzo?. Aproximadamente 2.00. Aproximadamente 2.65. Aproximadamente 2.80. Aproximadamente 3.10.

¿Para qué tamaño de partículas se utiliza generalmente el "análisis hidrométrico"?. Para partículas con diámetros mayores a 4.75 mm (fracción de grava pura). Para partículas con diámetros menores de 0.075 mm (fracción de finos). Para partículas de arena bien graduada con diámetros entre 2 mm y 0.5 mm. Para suelos orgánicos con un contenido de agua superior al 200% de su peso.

¿En qué principio físico se basa el análisis hidrométrico de los suelos?. En la vibración mecánica de un conjunto de mallas con aberturas progresivas. En la sedimentación de granos de suelo en agua según su forma, tamaño y peso. En la medición de la plasticidad del suelo mediante el dispositivo de Casagrande. En la determinación de la superficie específica mediante la adsorción de nitrógeno.

¿Qué ley física expresa la velocidad de las partículas de suelo durante la sedimentación?. La ley de Darcy. La ley de Newton. La ley de Stokes. La ley de Atterberg.

¿Qué suposición simplificadora se hace sobre las partículas de suelo en la ley de Stokes?. Que todas las partículas tienen forma de escamas finas similares a la mica. Que todas las partículas de suelo son esferas perfectas en el medio líquido. Que todas las partículas tienen la misma densidad independientemente del mineral. Que las partículas no interactúan eléctricamente con las moléculas del agua.

¿Qué agente se usa generalmente como dispersor en la prueba del hidrómetro en laboratorio?. Aceite de petróleo para recubrir las partículas y evitar la fricción interna. Hexametafosfato de sodio para separar adecuadamente los granos en suspensión. Agua destilada hirviendo para eliminar cualquier rastro de materia orgánica. Una solución concentrada de potasio para balancear las cargas negativas.

¿Qué representa el valor "L" en la prueba con el hidrómetro?. La longitud total del cilindro de sedimentación usado en la prueba de laboratorio. La profundidad medida desde la superficie hasta el centro de gravedad del bulbo. El tiempo total transcurrido desde el inicio del proceso de sedimentación. La lectura corregida del porcentaje de finos en una escala aritmética simple.

¿Cómo se presentan gráficamente los resultados del análisis mecánico del suelo?. En gráficas lineales simples de peso retenido contra el diámetro de la malla. En gráficas semilogarítmicas denominadas curvas de distribución granulométrica. En diagramas de flujo que clasifican el suelo en grupos A-1 hasta el A-7. En cartas de plasticidad que relacionan el límite líquido con el índice de grupo.

¿Por qué suele ocurrir una discontinuidad al combinar el análisis por cribado e hidrométrico?. Porque el hidrómetro mide el peso seco y el cribado mide el volumen húmedo. Porque las partículas son irregulares y los métodos miden dimensiones distintas. Porque se utilizan diferentes densidades de sólidos para cada una de las pruebas. Porque el agua utilizada en el hidrómetro altera el tamaño real de las partículas.

¿Cuáles son las tres fases que consisten en un suelo en su estado natural?. Fase mineral, fase orgánica y fase química. Sólidos, agua y aire. Gravas, arenas y limos. Fase elástica, fase plástica y fase líquida.

¿Qué científico desarrolló el método para describir la consistencia de los suelos finos?. Karl Terzaghi. Albert Mauritz Atterberg. Arthur Casagrande. Braja M. Das.

¿Cuál es el comportamiento de un suelo a un muy bajo contenido de agua?. Se comporta como un líquido viscoso. Se comporta como un sólido frágil. Se comporta como una masa plástica moldeable. Se comporta como un gas altamente compresible.

¿Cómo se define el "límite plástico" (PL) de un suelo?. El contenido de agua con el cual el suelo se desmorona al formar rollitos de 3.2 mm. El contenido de agua necesario para cerrar una ranura de 12.7 mm con 25 golpes. El contenido de agua por debajo del cual el cambio de volumen de la masa cesa. El porcentaje de finos que pasan por la malla No. 200 en estado de saturación.

¿Qué representa el "índice de plasticidad" (PI)?. La suma del límite líquido y el límite plástico de una muestra de suelo fino. La diferencia numérica entre el límite líquido y el límite plástico de un suelo. La relación entre el contenido de agua natural y el límite de contracción inicial. El porcentaje de partículas menores a 0.002 mm presentes en la fracción fina.

¿Qué es el "límite de contracción" (SL)?. El contenido de agua en el que la transición de estado líquido a plástico ocurre. El contenido de agua bajo el cual el cambio de volumen de la masa de suelo cesa. La resistencia máxima al corte que presenta un suelo en estado semisólido. La pérdida total de masa que sufre un suelo al ser secado en un horno de laboratorio.

¿Cómo se determina el volumen de una masa de suelo seco en la prueba de contracción?. Mediante el pesaje directo en una balanza de precisión de alta sensibilidad. Por el desplazamiento de mercurio o inmersión en cera derretida y luego agua. Aplicando la ley de Stokes a las partículas que permanecen en el recipiente. Calculando el promedio de las dimensiones laterales con un calibrador estándar.

¿Qué observó Skempton (1953) respecto al índice de plasticidad de un suelo?. Que decrece exponencialmente con el aumento del contenido de materia orgánica. Que crece linealmente con el porcentaje de la fracción de tamaño arcilloso. Que es independiente del tipo de minerales arcillosos presentes en la muestra. Que solo depende de la presión de confinamiento aplicada durante la prueba.

¿Qué sistema de clasificación suelen preferir los ingenieros geotécnicos?. El Sistema de la Asociación Americana de Funcionarios de Carreteras (AASHTO). El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). El Sistema del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA). El Sistema del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

¿En qué grupos clasifica el sistema AASHTO a los materiales granulares?. En los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7 exclusivamente. En los grupos A-1, A-2 y A-3 exclusivamente. En los grupos GW, GP, SW y SP según el coeficiente de uniformidad. En los grupos de alta y baja plasticidad representados por las letras H y L.

¿Qué porcentaje de partículas pasando la malla No. 200 separa los suelos granulares de los de limo-arcilla en el sistema AASHTO?. Un 50% de la muestra total. Un 35% de la muestra total. Un 12% de la muestra total. Un 5% de la muestra total.

¿Cuál es el valor del "índice de grupo" (GI) para suelos de los grupos A-1 y A-3?. Siempre es un valor superior a 20 debido a su naturaleza granular. Siempre es 0 de acuerdo con las reglas de determinación del sistema. Depende directamente del límite líquido medido en la fracción fina. Se calcula mediante la ecuación parcial del índice de plasticidad únicamente.

¿Cómo se interpreta la calidad de un suelo para subrasantes respecto al índice de grupo?. La calidad es directamente proporcional al valor numérico del índice de grupo. La calidad es inversamente proporcional al valor numérico del índice de grupo. El índice de grupo no tiene relación con el comportamiento ingenieril del suelo. Un índice de grupo negativo indica que el suelo es de excelente calidad.

En el Sistema Unificado, ¿qué significa el prefijo "G" en un símbolo de grupo?. Suelo de grano fino con alta plasticidad. Grava o suelo gravoso. Grano limoso de origen orgánico. Grado de uniformidad superior a 6.

¿Qué representa el símbolo "Pt" en la clasificación de suelos?. Arcillas inorgánicas de muy alta plasticidad. Turbas, lodos y otros suelos altamente orgánicos. Limos elásticos con un límite líquido superior a 50. Suelos bien graduados con presencia de partículas de cuarzo.

¿Qué divide la "línea A" en la carta de plasticidad de Casagrande?. Divide las arenas de los limos basándose en el porcentaje de humedad. Separa las arcillas inorgánicas de los limos inorgánicos. Establece el límite superior absoluto para cualquier suelo encontrado. Define el punto de transición entre un suelo bien graduado y uno mal graduado.

¿Qué es la "línea U" en la carta de plasticidad?. La línea que representa el límite de contracción de las arcillas orgánicas. El límite superior aproximado de la relación del índice de plasticidad respecto al límite líquido. La línea que separa los suelos granulares de los suelos de grano fino. El eje donde el contenido de agua es igual a la densidad de los sólidos.

Según el Sistema Unificado, ¿cuándo se considera que un suelo es de grano fino?. Cuando el 35% o más de la muestra pasa por la malla No. 200. Cuando el 50% o más de la muestra pasa por la malla No. 200. Cuando las partículas tienen un diámetro inferior a 2 mm pero mayor a 0.075 mm. Cuando el límite líquido es superior a 50 independientemente de la granulometría.

¿Qué criterio debe cumplirse para que una grava sea clasificada como "bien graduada" (GW)?. Menos del 5% pasa la malla 200 y el coeficiente de curvatura está entre 1 y 3. Más del 12% pasa la malla 200 y el índice de plasticidad es menor que 4. El límite líquido debe ser menor a 50 y situarse por debajo de la línea A. Debe contener más de un 15% de arena en su composición total de granos.

¿Cómo se define el término "arcilloso" aplicado a las fracciones de finos en el sistema AASHTO?. Cuando los finos tienen un índice de plasticidad de 10 o menor. Cuando los finos tienen un índice de plasticidad de 11 o mayor. Cuando el suelo contiene más del 50% de partículas menores a 0.002 mm. Cuando el suelo presenta una superficie específica inferior a 15 m²/g.